El rápido aumento de los usos relacionados con la inteligencia artificial, la computación en la nube y el cálculo de alto rendimiento incrementa considerablemente la densidad térmica de las infraestructuras informáticas. En los centros de datos modernos, algunos racks pueden alcanzar varias decenas de kilovatios, lo que hace que la refrigeración por aire resulte insuficiente para evacuar eficazmente el calor generado.
La refrigeración por líquido se impone, por tanto, como una solución esencial para mantener los equipos informáticos dentro de sus rangos óptimos de funcionamiento. En el centro de esta arquitectura, la unidad de distribución de líquido refrigerante, o CDU (Coolant Distribution Unit), se encarga de la circulación, la regulación y la supervisión del fluido entre las instalaciones de refrigeración y los racks informáticos.
El rendimiento de una unidad de distribución central (CDU) de un centro de datos depende directamente de la estabilidad y la precisión del caudal. Una medición fiable permite equilibrar los distintos circuitos, garantizar la refrigeración de los racks y mejorar la eficiencia energética global de la instalación. El caudalímetro ultrasónico S-Flow FSZ de Fuji Electric responde a estos retos gracias a una medición precisa, no intrusiva y sin pérdida de carga.
La generalización de la inteligencia artificial, la computación en la nube y el cálculo de alto rendimiento concentra cada vez más potencia informática en espacios reducidos. Los racks de alta densidad generan ahora niveles de calor que la refrigeración por aire ya no siempre basta para disipar de forma eficaz. Por ello, los diseñadores y operadores de centros de datos deben adaptar sus arquitecturas térmicas para garantizar la estabilidad de los equipos, la continuidad del servicio y el control del consumo energético.
En este contexto, la refrigeración líquida se impone como una solución adecuada para las infraestructuras de alta densidad. Al capturar el calor lo más cerca posible de los componentes críticos, mejora la eficiencia térmica sin aumentar excesivamente el espacio ocupado. La unidad de distribución de líquido refrigerante, o CDU, desempeña entonces un papel fundamental al actuar como interfaz entre el circuito primario de la instalación y el circuito secundario que alimenta los racks. Regula, en particular, la circulación, la temperatura y la presión del fluido.
El rendimiento de la CDU depende directamente de la estabilidad del caudal. Un caudal insuficiente puede provocar un sobrecalentamiento localizado, mientras que un caudal excesivo aumenta innecesariamente el consumo de las bombas y reduce la eficiencia energética global. Por lo tanto, una medición fiable del caudal permite ajustar el funcionamiento de las bombas y los intercambiadores, detectar desequilibrios hidráulicos y limitar el consumo excesivo.
Al mismo tiempo, los operadores deben aumentar su capacidad de cálculo, reducir los costes energéticos, limitar las paradas no planificadas y prolongar la vida útil de las instalaciones. La integración de los datos de caudal y temperatura en sistemas BMS o SCADA facilita el seguimiento en tiempo real, la automatización de los ajustes y el mantenimiento preventivo. En un entorno en el que la disponibilidad es fundamental, el control del caudal en la CDU se convierte así en un factor clave para la fiabilidad, la eficiencia energética y el rendimiento operativo.
Los fabricantes de CDU deben diseñar sistemas cada vez más compactos. Esta exigencia es especialmente importante en las configuraciones «in-row», en las que los equipos de refrigeración se instalan directamente entre los racks informáticos.
Por lo tanto, el espacio disponible para integrar un caudalímetro en la CDU es limitado. No siempre es posible respetar las longitudes rectas de tubería necesarias para el funcionamiento de determinadas tecnologías de medición. Además, el instrumento debe poder montarse en tuberías de diferentes diámetros sin complicar excesivamente el diseño de la CDU.
Cada obstáculo que se introduce en una tubería puede provocar una pérdida de carga. Esta pérdida debe ser compensada por las bombas, lo que aumenta el consumo energético y puede reducir el rendimiento hidráulico del circuito.
En una unidad de distribución de líquido refrigerante, la tecnología de medición debe, por lo tanto, preservar íntegramente la sección de paso del fluido. Una solución intrusiva también puede suponer un punto débil adicional, especialmente en lo que respecta a la estanqueidad, la acumulación de residuos o el desgaste.
En función de las características de la instalación y de las necesidades de los equipos, una CDU puede utilizar agua, una mezcla de agua y glicol u otros fluidos específicos.
En este tipo de arquitectura, suelen distribuirse varios puntos de medición a lo largo de los circuitos de entrada y salida de la CDU, así como lo más cerca posible de los racks. Esta configuración permite supervisar de forma continua la distribución del fluido en todo el circuito secundario y garantizar un equilibrio óptimo de la refrigeración.
La instrumentación debe garantizar una medición fiable a pesar de las diferencias de viscosidad, velocidad del sonido y propiedades térmicas entre los fluidos.
Las necesidades de refrigeración no son necesariamente las mismas en todos los racks. Pueden darse situaciones de caudal insuficiente o excesivo en función de la carga informática, del ajuste de las válvulas o de la configuración hidráulica.
Un caudal insuficiente puede provocar un aumento excesivo de la temperatura en un armario. Por el contrario, un caudal excesivo puede sobrecargar innecesariamente la capacidad de bombeo y reducir la eficiencia energética global.
Sin una medida fiable, resulta difícil:
El caudalímetro S-Flow FSZ utiliza tecnología ultrasónica de tiempo de tránsito. La velocidad de flujo se determina a partir de la diferencia en el tiempo de propagación de las señales ultrasónicas en la dirección del flujo y en la dirección opuesta.
Esta tecnología permite obtener una medición precisa y continua con un margen de error declarado de ±2 %, sin introducir ningún obstáculo en la tubería. Por lo tanto, el caudalímetro no genera ninguna pérdida de carga adicional y no altera el rendimiento hidráulico de la CDU.
La ausencia de contacto directo con el líquido también reduce el riesgo de fugas relacionadas con los equipos. Esta característica es especialmente importante en los centros de datos, donde una fuga puede afectar a la disponibilidad de los equipos informáticos y dar lugar a operaciones de mantenimiento complejas.
Además de la medición del caudal, el caudalímetro ultrasónico S-Flow FSZ también incorpora una función de medición de la temperatura. De este modo, el fabricante de CDU puede mejorar la supervisión del circuito de refrigeración y obtener una visión más precisa del funcionamiento térmico de su instalación.
La combinación de los datos de caudal y temperatura facilita:
Esta doble medida mejora la comprensión del comportamiento de la CDU y permite ajustar con mayor precisión el funcionamiento de las bombas, los intercambiadores y los dispositivos de regulación.
El caudalímetro está diseñado para medir caudales bajos, incluso en condiciones cercanas al caudal nulo. Esta capacidad facilita la supervisión de las fases de arranque, los periodos de baja carga y las situaciones transitorias.
La detección de un caudal anormalmente bajo puede indicar que una válvula está cerrada, que una bomba presenta un fallo, que hay una obstrucción o que existe un desequilibrio hidráulico. De este modo, la medición continua contribuye a mejorar la disponibilidad de la instalación y a intervenir antes de que se produzca un sobrecalentamiento.
El caudalímetro ultrasónico S-Flow se puede configurar en función de las propiedades del fluido, en particular su viscosidad cinemática y la velocidad del sonido. Estos ajustes permiten mantener una medición precisa con diferentes líquidos refrigerantes, incluidas las mezclas anticongelantes.
Esta flexibilidad facilita la adaptación del caudalímetro a las diferentes configuraciones de la unidad de distribución de refrigerante y a las especificaciones propias de cada proyecto.
Gracias a su diseño compacto de una sola pieza, el caudalímetro puede instalarse en espacios reducidos. Se adapta a las arquitecturas de CDU de alta densidad y a diversas configuraciones de tuberías.
Su diseño facilita su instalación directa en las unidades de distribución de líquido refrigerante, junto a los equipos de regulación, como los variadores de frecuencia y las interfaces de supervisión. Esta integración permite crear una cadena completa de medición, regulación y control de la refrigeración.
Los datos del caudalímetro pueden utilizarse para ajustar la velocidad de las bombas, supervisar el rendimiento del circuito y transmitir la información a un sistema BMS o SCADA.
AplicaciónDescarga la ficha técnica y descubre cómo medir el caudal del líquido refrigerante para mejorar la fiabilidad y la supervisión de tus CDU.
